ऑप-एम्प वोल्टेज अनुयायी की अस्थिरता को कैसे ठीक करें?

Question

मैं एक सर्किट में कई एकल-आपूर्ति op-amps ( OPA4344 ) का उपयोग कर रहा हूं, और एक वर्चुअल ग्राउंड के लिए VCC / 2 मान को आपूर्ति करने के लिए उनमें से कई अन्य op-amps के पक्ष में उपयोग कर रहा हूं।

VCC +5 वोल्ट है। जब मैं पहली बार बोर्ड को बिजली देता हूं, तो मुझे आउटपुट से 2.5 वी मिलता है, लेकिन थोड़ी देर बाद आउटपुट लगभग 4.5 वोल्ट तक उछल जाता है और जब तक मैं फिर से चालू नहीं करता, तब तक वहां रहता है।

मैं यहाँ पढ़ता हूँ कि:

मजबूत (यानी, एकता लाभ) प्रतिक्रिया और वास्तविक परिचालन एम्पलीफायरों की कुछ गैर-आदर्श विशेषताओं के कारण, इस प्रतिक्रिया प्रणाली में खराब स्थिरता मार्जिन होने का खतरा है। नतीजतन, सिस्टम पर्याप्त कैपेसिटिव लोड से जुड़ा होने पर अस्थिर हो सकता है। इन मामलों में, स्थिरता को बहाल करने के लिए एक लैग मुआवजा नेटवर्क (उदाहरण के लिए, लोड को वोल्टेज रेज़र से एक अवरोधक के माध्यम से जोड़ना) का उपयोग किया जा सकता है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, मैं पहले से ही आउटपुट पर एक अवरोधक का उपयोग कर रहा हूं। 4344 के लिए डेटशीट (पहले संदर्भित) का दावा है कि ऑप-एम्प "यूनिट गेन स्टेबल" है।

क्या कुछ और है जो अस्थिरता पैदा कर सकता है? क्या मुझे प्रत्येक आउटपुट के लिए एक अलग अवरोधक की आवश्यकता है (वर्तमान में मैं VOUT से जुड़े तीन ऑप-एम्प्स का + इनपुट)।

Comments

यदि आप केवल एक सेशन amp का उपयोग करते हैं तो क्या होता है?

— लियोन हेलर

मेरा मानना ​​है कि मैंने वह कोशिश की, और वही परिणाम मिला, लेकिन आज रात उस प्रयोग को दोहराऊंगा। (मेरे पास यह विशेष उपकरण घर पर है और अभी साइट पर है।) BTW, मैं इस सर्किट का उल्लेख करना भूल गया कि यह पीसीबी पर रखी गई है, और ब्रेडबोर्ड पर नहीं है।

— tcrosley

हो सकता है कि ऑप्‍पम अभी भी एकता हासिल करने में थोड़ी सी अड़चन है और लोड के आधार पर काम करता है? क्या आप LM324 की तरह कुछ बुनियादी कोशिश कर सकते हैं और देख सकते हैं कि क्या इससे कोई फर्क पड़ता है? उन लोगों को वोल्टेज फॉलोअर अनुप्रयोगों में बहुत उपयोग किया जाता है। सस्ता भी होना चाहिए।

— ओलिन लेट्रोप

पैकेज में आपके अन्य 3 ओपैंप क्या कर रहे हैं? यदि उनमें से कम से कम एक "खुश नहीं है" तो यह पूरे पैकेज को प्रभावित कर सकता है (जहां खुश नहीं है = कुछ गंभीर रूप से गलत है, opamp पर निर्भर करता है)

— जेसन एस

मैंने आपके सुझाव के अनुसार कैपेसिटर जोड़े और चिप को भी बदल दिया। + लेड पर वोल्टेज सही था।

— tcrosley

Answer 1

VCC +5 वोल्ट है। जब मैं पहली बार बोर्ड को बिजली देता हूं, तो मुझे आउटपुट से 2.5 वी मिलता है, लेकिन थोड़ी देर बाद आउटपुट लगभग 4.5 वोल्ट तक उछल जाता है और जब तक मैं फिर से चालू नहीं करता, तब तक वहां रहता है।

पहले तो मुझे लगा कि यह कॉमन-मोड इनपुट रेंज (जो OPA344 के लिए -0.1V से आपके मामले में Vcc - 1.5V = 3.5V है) के बाहर चरण उलटा के एक मामले की तरह लगता है। यह इन दिनों दुर्लभ है, लेकिन कुछ op जब उनके सामान्य-मोड सीमा के बाहर, जब एक प्रभावी कुंडी-अप स्थिति पैदा हो जाती है, तो दलदल का प्रदर्शन उल्टा हो जाता है। चरण-व्युत्क्रम के साथ ऑप-एम्पी के लिए, जब तक आप सामान्य-मोड सीमा के भीतर रहते हैं, आपको ठीक होना चाहिए, लेकिन अगर यह कभी भी बाहर से गुजरता है, इसकी कोई गारंटी नहीं है कि यह ठीक से काम करेगा।

लेकिन OPA334 डेटाशीट यह कहती है:

OPA334 और OPA335 श्रृंखला ऑप एम्प्स एकता-लाभ स्थिर और अप्रत्याशित आउटपुट चरण उलट से मुक्त हैं। वे समय और तापमान पर कम ऑफसेट वोल्टेज और बहुत कम बहाव प्रदान करने के लिए ऑटो-शून्यिंग तकनीकों का उपयोग करते हैं।

तो इस बिंदु पर हम कोशिश करने के लिए कुछ चीजों के साथ रह गए हैं, यह मानते हुए कि आप इस समस्या को आसानी से पुन: पेश कर सकते हैं।

1. एक ऑसिलोस्कोप के साथ सभी ओप्पम पिन वोल्टेज की जांच करें । सुनिश्चित करें कि Vcc और Vss वही हैं जो आप उम्मीद करते हैं, और यह देखने के लिए जांचें कि क्या op-amp का पिन 2.5V है जिसकी आप अपेक्षा करते हैं।

2. Op-amp + और जमीन के बीच एक संधारित्र (100-1000pF) जोड़ें। आप वैसे भी वोल्टेज विभक्त नोड के आवेग को उच्च आवृत्तियों पर कम रखने के लिए ऐसा कर रहे होंगे ताकि यह शोर न उठा सके। यदि यह समस्या को ठीक करता है, तो आप RF सुधार में चल सकते हैं (यदि यह मामला है, तो मुझे आश्चर्य है, लेकिन यह संभव है।) जहां op-amp कम-आवृत्ति संकेतों के साथ रैखिक व्यवहार करता है, लेकिन इसके साथ एक आयताकार की तरह nonlinearly व्यवहार करता है उच्च-आवृत्ति के संकेत और एसी को एक डीसी पूर्वाग्रह में बदल देता है।

3. ऑप-एम्पी आपूर्ति में एक बाईपास संधारित्र जोड़ें। (आपूर्ति शोर से इतना अंतर नहीं होना चाहिए, लेकिन आप कभी नहीं जानते)

4. एक ही मॉडल के दूसरे के साथ ऑप-एम्प को बदलें - बोर्ड पर एक क्षतिग्रस्त हो सकता है।

यदि सब अभी भी अच्छा लग रहा है, तो आपको काफी स्टॉपर मिला है।

Answer 2

आपके द्वारा प्रदान की गई प्रतिक्रिया के साथ श्रृंखला में एक अवरोधक रखें। दूसरे शब्दों में, आउटपुट से नकारात्मक इनपुट तक शून्य प्रतिरोध लीड को हटा दें और एक कम मूल्य रोकनेवाला रखें, 2.2k के बारे में कहें। उम्मीद है कि यह समस्या को हल करेगा।

एम्पलीफायर के इनपुट समाई के साथ यह अवरोधक एक प्रकार का मुआवजा बनाता है जो सुनिश्चित करता है कि उच्च आवृत्ति दोलनों को अवरुद्ध किया जाता है। यदि उच्च आवृत्ति लाभ कम हो जाता है, तो बार्कॉसियन मानदंड को संतुष्ट नहीं किया जा सकता है और इसलिए कोई दोलन नहीं होता है। ये दोलन इतनी उच्च आवृत्ति पर होते हैं कि वे ऑप-एम्प में गैर-अछूता द्वारा सुधारा जाता है और परिणामी डीसी आपको दिखाई देने वाला प्रभाव देता है।